西南大学网络教育19.6月大学物理基础【1030】答案

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并将这热量变为功，而不产生其他影响，表达的是能量和功之间转换的单向性； 克劳修 斯的表述是，热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的
λ=(d’/d){(△ x14)/(k4-k1)}=500mm
物体传递到较热的物，表达的是内能之间传递的单向性；其效果都是一样的，也就是能量 (2)△ x=(d’/d)λ=3.0mm
的每一个运动自由度都具有相同的平均动能,其中 k 是玻耳兹曼常量.用它可确定物质的内能和热 以水分子为例解释为什么纬度升高水分子是极性分子，所以会受到变化电场和磁场的影响
容量. 如果气体分子的平动、转动、振动自由度分别为 t、r、s,则相应的平均动能分别为,因分子内原子 的振动除动能外还有势能,且两者在一个周期内的平均值相等,故对于每一个振动自由度,还有的
4、用波长 λ=500nm 的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖 上。劈尖角 θ=2×10-4rad。如果劈尖内充满折射率为 n=1.40 的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入 液体前后移动的距离。
5、以单色光照射到相距为 0.2mm 的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为 1m。求 （1）从第一级明 纹到同侧的第四级明纹间的距离为 7.5mm，求单色光的波长；（2）若入射光的波长为 600nm，求相邻 两明纹间的距离。
(1) 体积不变，(2) 压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？
3、两个谐振子做同频率、同振幅的简谐运动。第一个振子的振动表达式为 x1 Acost ，当
第一个振子从振动的正方向回到平衡位置时，第二个振子恰好在正方向位移的端点。 （1）求第二个振子的振动表达式和二者的相差；
（2）若 t=0 时， x1 A 2 ，并向 x 负方向运动，写出二个振子的振动表达式。
二、计算题：（共 5 个题，选择其中 2 个题目作答，每题 30 分，共 60 分） 1、已知氢气的温度为 273K，压强为 1.013×105Pa,，求其在 1s 内分子的平均碰撞次数。已知氢分
子的有效直径为 210-10m。 2、压强为 1.0×105Pa，体积为 0.0082m3 的氮气，从初始温度 300K 加热到 400K，加热时
能量均分定理在经典物理范围内适用,要求能量可以连续地变化,它的困难也正源于此.
3.热力学第二定律，表达的是能量传递的单向性（孤立系统熵增大原理）。该定律表明，
能量的传递是有自发方向的，也就是，虽然能量可以双向传递，但是只有但一方向的传递， 5.xk=+(d’/d)kλ,k=1,2,...
才是自发的，也就是不需要外界帮助的。 开尔文的表述是，不可能从单一热源吸取热量， △ x14=x4-x1=(d’/d)(k4-k1)λ
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从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集 所以孤立体系中熵流为 0，熵产依然不为负。所以由熵增=熵流+熵产得出，孤立体系熵增
体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。根据某个可观察现象（如 恒不为负。其ห้องสมุดไป่ตู้孤立体系熵增为零时就是可逆的孤立体系。
传递和转换的单向性（用熵来表述，就是孤立系统，也就是与外界完全隔离的系统，其熵
值是要增大的）
4.熵增原理：孤立体系中熵的增加恒不为负，适用于所有孤立体系中的任意过程。熵流跟 系统与外界的热量交换有关，放热熵流为负，吸热熵产为正。熵产是系统由于不可逆因素 而产生的，恒不为负，其中熵产=0 时就是可逆反应。而熵增原理的全称叫孤立体系熵增原 理，所以适用于所有孤立体系。孤立体系就是与外界没有质量交换以及热量交换的体系。
水银柱的膨胀），按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。
微波炉的核心是在铁箱内制造了一个不断变化的电场，有麦克斯韦电磁理论得知，变化的
2. 在平衡态,物质分子能量分配的统计规律.在温度为 T 的平衡态,物质（气体、液体或固体）分子 电场产生磁场，变化的磁场又产生电场。所以微波炉内就是一个变化的磁场和电场。下面
而运动，而电场磁场方向是改变的，所以水分子的运动来回改变，摩擦产热导致微波炉中 的物品的温度升高。而对于一些非极性分子，由于其不受变化磁电场的影响，所以不能用 微波炉加热
平均势能.于是,分子的平均总能量为,对于理想气体,因分子间无相互作用,其内能就是上述分子 二、
平均能量与总分子数的乘积,只与温度有关,其热容量则与温度无关.
1.温度的本质是物体的分子平均动能的一种度量方式，也就是用摄氏度、华氏度、开尔文 等热学计量单位来表达物体的分子平均动能。温度表达的是物体的总“热能”除以物质的量 以后得到的结果。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标（K）。 目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）和国际实用温标。
4.空气劈条纹间距:Δx1=λ/2θ,
气体分子能量按自由度的均分通过分子间的频繁碰撞得以建立和维持.外界供给气体的能量,通过
液体时:Δx2=λ/2nθ
器壁与气体分子以及气体分子之间的碰撞分配到各自由度上.对于液体和固体,能量按自由度均分
是通过分子间很强的相互作用而实现的.
所以移动距离 5λ/2θ(1-1/n)=1.61mm
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别： 网教 课程名称【编号】： 大学物理基础 【 1030 】 大作业
2019 年 6 月 A卷
满分：100 分
一、简答题：（共 8 个题，选择其中 4 个题目作答，每题 10 分，共 40 分） 1、温度的微观本质是什么？ 2、什么是能量均分定理？ 3、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述的具体内容是什么？ 4、什么是熵增加原理？其适用条件是什么？ 5、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 6、波的相干条件是什么？ 7、什么是光程？ 8、提高光学仪器分辨本领的方法是什么？